Sustiprinta kaulų morfogenezės baltymų sistemos ekspresija aldosteronu gydytuose pelių inkstuose hipertenzijos tyrimai

Sustiprinta kaulų morfogenezės baltymų sistemos ekspresija aldosteronu gydytuose pelių inkstuose hipertenzijos tyrimai

Anonim

Anotacija

Naujausi tyrimai parodė, kad kaulų morfogenetiniai baltymai (BMP), ypač BMP-7, turi slopinantį vaidmenį formuojant įvairias inkstų ligas. Anksčiau pranešėme apie antagonistinį BMP poveikį inkstų mezanialinių ląstelių proliferacijai, kurią sukėlė aldosteronas (Aldo) in vitro . Šiame tyrime in vivo ištyrėme BMP reikšmę Aldo sukeltiems inkstų glomerulų pažeidimams. 6 savaičių amžiaus BALB / c pelės buvo gydomos Aldo injekcijomis (5 μg per dieną, į pilvaplėvės ertmę) ir (arba) per burną geriant aukštos druskos (2%) vandenį 9 savaites. Sisteminis kraujospūdis, kūno svoris, inkstų svoris ir dienos proteinurija reikšmingai nepakito vartojant Aldo ir (arba) gydant dideliu druskos kiekiu. Tačiau atlikus inkstų histologinį tyrimą nustatyta, kad padidėjo glomerulų ląstelė ir glomerulų skersmuo grupėse, gydomose Aldo injekcijomis ir skiriant daug druskos. Imunohistochemija parodė BMP-4 ir -7 ekspresiją glomerulų mesangialinėje srityje. Aldo sukelia inkstų glomerulų pažeidimus, stimuliuodamas mezanialinių ląstelių dauginimąsi ir padidindamas tarpląstelinę matricą per mineralokortikoidų receptorius (MR). MR pasiuntinio RNR (mRNR) ekspresija inkstų žievėje laikinai padidėjo vartojant 3 savaites Aldo ir vartojant daug druskos, tačiau sumažėjo po 9 savaičių gydymo. Be to, padidėjo BMP-4 ir -7 mRNR raiškos lygis inkstų žievėje, gydomoje Aldo ir skiriant daug druskos. Šie duomenys rodo, kad Aldo aktyvuoja inkstų BMP sistemą esant dideliam druskos kiekiui, o tai gali atlikti pagrindinį vaidmenį antagonizuojant glomerulų pažeidimus in vivo .

Įvadas

Įrodyta, kad aldosteronas (Aldo) yra daugelio organų pažeidimo rizikos veiksnys, įskaitant širdies ir kraujagyslių sistemos, smegenų ir inkstų pažeidimus, be to, kad jis reguliuoja kūno elektrolitus ir vandens homeostazę. Naujausi tyrimai parodė, kad Aldo tiesiogiai sukelia inkstų glomerulų pažeidimus, padidindamas tarpląstelinę matricą ir stimuliuodamas mesangialinių ląstelių proliferaciją. 1, 2

Mesangialinių ląstelių dauginimasis yra pagrindinis glomerulų pažeidimo, priskiriamo Aldo poveikiui, parametras. In vivo atlikti tyrimai parodė, kad vartojant Aldo ir druską, buvo padaryta glomerulų trauma, kuriai būdingas žiurkės inkstas, plečiant mesangialinę matricą ir didėjant mesangialinėms ląstelėms. 3 Mitogeno suaktyvintos baltymų kinazės (MAPK) aktyvumas inkstų žievės audinyje 3 ir mezanialinėse ląstelėse 4 per mineralokortikoidų receptorius (MR) yra funkciškai svarbus Aldo sukeltai mezangialinių ląstelių proliferacijai. MR išraiška nustatoma inkstų glomeruluose, nors išraiškos lygis yra mažesnis nei distaliniame kanalėlių epitelyje. 5 Atsižvelgiant į tai, kad glomerulų MR yra tik mesangialinėse ląstelėse, MR išraiškos tankis gali būti iš esmės toks pat kaip distaliniame epitelyje. 6 Atsižvelgiant į tai, kad Apleo sukeltas mesangialinis proliferacija ir deformacija yra antagonizuota eplerenono 4, MR gali atlikti pagrindinį fiziologinį vaidmenį palaikant mesangialinę morfologiją glomeruluose.

Įrodyta, kad kaulų morfogeneziniai baltymai (BMP), priklausantys transformuojančiam augimo faktoriaus (TGF) -β supervaikiui, yra svarbios molekulės, dalyvaujančios inkstų diferenciacijoje. 7 Naujausi tyrimai pateikė įrodymų, kad BMP, ypač BMP-7, vaidina pagrindinį vaidmenį įvairių inkstų ligų patogenezėje, įskaitant ankstyvą eksperimentinę diabetinę 8 ar obstrukcinę 9 nefropatiją. Tarp BMP ligandų BMP-7 vaidina svarbų vaidmenį embriogeninio inkstų ir akių vystymosi metu, 10 ir BMP-7 raiška yra išlaikoma tik keliuose suaugusiųjų audiniuose, ryškiausiai - inkstuose. 11 Tyrimų su gyvūnais nefropatijos metu buvo žinoma, kad BMP-7 palengvina inkstų audinių fibrozinius pokyčius, antagonizuodamas TGF-β sukeltą profibrogeninį aktyvumą. 12, 13 Taip pat pranešama, kad BMP-4 ir BMP-7 yra labai ekspresuojami potencialiuose besivystančių glomerulų podocituose ir parietalinėse epitelio ląstelėse, kas rodo, kad BMP gali turėti įtakos glomerulogenezėje. 14

Anksčiau pranešėme apie antagonistinį BMP poveikį inkstų mezanialinių ląstelių proliferacijai, kurią sukėlė Aldo in vitro . 15 Atskleista, kad BMP-4 ir BMP-7 specifiškai antagonizavo Aldo sukeltą mesangialinių ląstelių dauginimąsi, slopindami MAPK aktyvaciją ir MR ekspresiją. 15 Šiame tyrime in vivo ištyrėme inkstų BMP sistemos molekulių pokyčius Aldo sukeltą inkstų glomerulų pažeidimą.

metodai

Gyvūnų procedūra

BALB / c 6 savaičių amžiaus pelės patinai buvo įsigyti iš Japan SLC (Shizuoka, Japonija). Visos pelės buvo laikomos klimato kontroliuojamuose metaboliniuose narvuose, kurių ciklas 12: 12-val. Gyvūnai gaudavo įprastą maistą, kuriame buvo 0, 24% natrio (MF, Rytų mielės, Tokijas, Japonija), su vandeniu pateikdami ad libitum. Pelės buvo gydomos Aldo injekcijomis (5 mg ml – 1 per dieną, į pilvaplėvės ertmę) ir (arba) 9 savaites geriant 2% NaCl turinčio vandens. Kontrolinės pelės buvo gydomos fosfatu buferiniu fiziologiniu tirpalu (PBS) injekcijomis (1 ml per dieną, į pilvaplėvės ertmę) ir (arba) 9 savaites geriant distiliuotą vandenį. Nuolat buvo stebimas sistolinis kraujospūdis, matuojamas uodegos rankogalių metodu, ir kūno svoris (BW). Išmatuotas šlapimo baltymo išsiskyrimas 24 valandas (Bio-Rad baltymų tyrimo rinkinys, Bio-Rad, Ričmondas, Kalifornija, JAV) nurodytais laiko momentais po kiekvieno gydymo pradžios. Po nurodyto gydymo 3 savaites ir 9 savaites pelės buvo nužudytos ir inkstų žievės pavyzdžiai buvo ištirti. Eksperimento protokolą patvirtino Okajama universiteto medicinos mokyklos eksperimento su gyvūnais etikos peržiūros komitetas.

Histologinė analizė

Glomerulų histologijai tirti kiekvieno inksto dalis buvo fiksuota 10% buferiniu paraformaldehidu, įterptu į parafiną, įpjovusį 4 μm ilgį ir nudažius hematoksilino-eozinu. Kaip mes anksčiau pranešėme, histologinis glomerulų tyrimas buvo atliktas mikroskopu. Histologinis vertinimas apėmė kiekvieno iš 200 atsitiktinai parinktų glomerulų skersmens matavimą kiekvienoje eksperimentinėje grupėje. Suskaičiuotas bendras ląstelių, turinčių branduolius kiekviename glomeruluose, ne mažiau kaip 100 glomerulų kiekviename bandinyje, skaičius. Kiekvienoje eksperimento grupėje 200 atsitiktinai parinktų glomerulų skersmuo (μm) buvo išmatuotas objektyviniu mikrometru („Olympus Optical“, Tokijas, Japonija), o keturių grupių palyginamos glomerulų skerspjūvio histogramos.

Imunohistocheminis tyrimas

Imunohistocheminėms analizėms atlikti 4 μm storio formalinu fiksuotų ir parafinu įterptų inkstų audinių pjūviai buvo nuvalyti ir rehidratuoti, o antigeno išėmimas atliktas 10 minučių kaitinant 10 m M citrato buferiu, esant 6, 0 pH. Skyriai buvo sureaguoti su ožkų polikloniniais BMP-4 ir BMP-7 antikūnais (R&D Systems, Mineapolis, MN, JAV) ir normaliu ožkų kontroliniu antikūnu (R&D Systems), praskiestu 15 μg ml −1 16 h 4 ° C temperatūroje. C ir po to dažytos naudojant universalų imuninės peroksidazės polimero metodą su Histofine dažymo rinkiniu (Nichirei Corp., Tokijas, Japonija) pagal gamintojo protokolą. Teigiama reakcija buvo parodyta naudojant 3, 3′-diaminobenzidino tetrahidrochloridą, po kurio buvo atliktas dažymas hematoksilinu. Neigiamai kontrolei vietoj pirminių antikūnų buvo naudojamas normalus ožkos antikūnas, o šiuose skyriuose specifinio imunoreaktyvumo nenustatyta.

RNR ekstrahavimas, atvirkštinės transkriptazės PGR ir kiekybinė realaus laiko PGR analizė

Bendras inkstų žievės audinių RNR iš suaugusių vyrų BALB / c pelių inkstų buvo ekstrahuotas naudojant TRIzol. BMP ligandų, BMP receptorių ir MR pasiuntinių RNR (mRNR) ekspresija buvo nustatyta atliekant atvirkštinės transkriptazės PGR analizę. Ekstrahuota RNR (1, 0 μg) buvo tiriama RT, naudojant „First-Strand“ cDNR sintezės sistemą (Invitrogen Corp., Carlsbad, CA, JAV) su atsitiktiniu heksameriu (2 ng μl −1 ), atvirkštine transkriptaze (200 U) ir deoksinukleotido trifosfatas (0, 5 mM) 50 minučių 42 ° C ir 10 minučių 70 ° C temperatūroje. Vėliau buvo atlikta karšto paleidimo PGR, naudojant MgCl2 (1, 5 mM), deoksinukleotido trifosfatą (0, 2 mM) ir 2, 5 U Taq DNR polimerazės (Invitrogen Corp.) tomis sąlygomis, apie kurias anksčiau pranešėme. Iš skirtingų atitinkamų genų egzonų buvo parinkta 17 PGR pradmenų porų: į aktyvino receptorių tipo kinazę (ALK) -2, 639–661 ir 1100–1121 (iš „GenBank“ prisijungimo Nr. NM_007394); ALK-3, 426–445 ir 916–935 (iš NM_009758); II tipo BMP receptoriai, 13–32 ir 515–534 (iš NM_007561); MR, 2978–2999 ir 3219–3240 (iš M36074); BMP-4, 200–220 ir 420–440 (iš NM_007554); BMP-7, 418–438 ir 684–704 (iš X56906); ir namų tvarkymo geną, ribosomų baltymą L19 (RPL19), 373–393 ir 547–567 (iš NM_009078). Norint kiekybiškai įvertinti BMP-4, BMP-7, ALK-2, ALK-3, II tipo BMP receptorių ir MR mRNR lygius, realiojo laiko PGR buvo atlikta naudojant „LightCycler-FastStart“ DNR pagrindinės sistemos SYBR Green I sistemą („Roche Diagnostic Co“). Tokijas, Japonija), kai atkaitinama esant 60–62 ° C temperatūrai su 4 mM MgCl 2, vadovaujantis gamintojo protokolu. Kiekvieno produkto sukaupti fluorescencijos lygiai buvo ištirti antruoju išvestiniu metodu, atlikus lydymosi kreivės analizę (Roche Diagnostic Co.), o atlikus tyrimo patvirtinimą apskaičiuojant kiekvieno amplifikacijos efektyvumą, tikslinių genų ekspresijos lygiai buvo kiekybiškai įvertinti remiantis: kiekvieno produkto standartinė kreivės analizė. Kiekviename stenogramoje visos apdorojimo grupės buvo kiekybiškai įvertintos tuo pačiu metu naudojant vieną „LightCycler“. Norint ištaisyti RNR kokybės ir kiekio skirtumus tarp mėginių, tikslinio geno mRNR ekspresijos lygiai buvo normalizuoti, tikslinio geno kiekį padalijant iš RPL19 kiekviename mėginyje. Neapdoroti kiekvieno tikslinio mRNR lygio (/ RPL19) duomenys buvo statistiškai išanalizuoti, kaip nurodyta, ir parodyti kaip kartų pokyčiai paveiksluose.

Statistinė analizė

Visi rezultatai parodomi kaip vidurkis, išreikštas duomenų, gautų iš mažiausiai trijų atskirų eksperimentų, kiekvienos iš trijų mėginių kopijomis. Duomenys buvo analizuojami dispersijos, siekiant nustatyti skirtumus, ir, jei skirtumai buvo nustatyti analizuojant dispersiją, buvo naudojamas Fišerio apsaugotas mažiausiai reikšmingo skirtumo testas, norint nustatyti, kurios priemonės skiriasi („StatView 5.0“ programinė įranga, „Abacus Concepts“, Berkeley, CA, JAV). P vertės <0, 05 buvo priimtos kaip statistiškai reikšmingos.

Rezultatai

In vivo Aldo poveikis glomerulų pažeidimui buvo tiriamas naudojant 6 savaičių amžiaus BALB / c pelių patinus. Buvo nustatyti ir palyginti fiziologinių parametrų pokyčiai, įskaitant sisteminį kraujospūdį, kūno svorį ir inkstų svorį: kontrolinė grupė (PBS injekcija su vandens suvartojimu: n = 6), Aldo grupė (Aldo injekcija su vandens suvartojimu: n = 6), 2% druskos grupė (PBS injekcija su 2% druskos vandens suvartojimo: n = 6) ir Aldo + 2% druskos grupė (Aldo injekcija su 2% druskos vandens suvartojimu: n = 6). Kaip parodyta 1a paveiksle, sistolinio kraujospūdžio, kūno svorio ir inkstų svorio bei kūno svorio santykio pokyčiai pagal laiko kursą reikšmingai nesiskyrė tarp keturių grupių per 9 savaičių eksperimentinį laikotarpį. Be to, 24 valandų šlapimo baltymų išsiskyrimas iš keturių grupių per 9 savaičių eksperimentinį laikotarpį reikšmingai nesiskyrė (1b pav.).

Image

Fiziologinių parametrų pokyčiai, kuriuos sukelia gydymas Aldo ir druskos vartojimas. 6 savaičių amžiaus BALB / c pelės patinai buvo gydomi Aldo injekcijomis (5 mg per dieną, į pilvaplėvės ertmę) ir (arba) 9 savaites geriant 2% druskos vandeniu. Kontrolinės pelės buvo gydomos PBS injekcijomis (į pilvaplėvės ertmę) ir (arba) 9 savaites geriant distiliuotą vandenį. a ) Buvo nuolat stebimas sistolinis kraujospūdis ir kraujospūdis. Po nurodyto 3 ir 9 savaičių gydymo pelės buvo nužudytos ir išmatuotas inkstų svoris. b ) Gydantis 9 savaites, taip pat buvo stebimas 24 valandų baltymų kiekio šlapime išsiskyrimas. Rezultatai visose grupėse pateikiami kaip duomenų vidurkis ± pusė, o rezultatai buvo analizuojami analizuojant dispersiją.

Visas dydis

Histologiškai ištirti Aldo sukelti glomerulų pokyčiai kartu su dideliu druskos kiekiu. Kaip parodyta 2a paveiksle, gydymas „Aldo“ su druskos (2%) kiekiu padidino glomerulų ląstelę, padidindamas kiekvienos glomerulos dydį. Norint apibūdinti skirtumus tarp gydomų grupių, buvo skaitmeniškai įvertintas glomerulų ląstelingumas ir glomerulų dydis. Kaip parodyta 2b paveiksle, glomerulų ląstelių laipsnis buvo žymiai didesnis grupėje, gydytoje Aldo injekcijomis ir 2% druskos skyrimu, nei kontrolinėje grupėje po 3 savaičių ir 9 savaičių.

Image

Inkstų glomerulų histologiniai pokyčiai, gydomi Aldo, ir druskos vartojimas. a ) Tiriant glomerulų patologiją, kiekvieno inksto dalis buvo pjaustoma ir nudažyta hematoksilino eozinu. Kiekvienas vaizdas rodomas × 200 padidinimu. b ) Mikroskopu buvo suskaičiuotas bendras ląstelių, turinčių branduolius kiekviename glomerule, ne mažiau kaip 100 glomerulų kiekviename mėginyje, skaičius, ir kiekvienoje eksperimentinėje grupėje buvo išmatuotas kiekvieno iš 200 atsitiktinai parinktų glomerulų skersmuo. Rezultatai kairiajame skydelyje ( b ) pateikiami kaip duomenų vidurkis ± pusė, o rezultatai buvo analizuojami analizuojant dispersiją, ir kai buvo pastebėtas reikšmingas gydymo poveikis ( P <0, 05), vėliau buvo lyginami grupių vidurkiai, naudojant Fišerio mažiausiai reikšmingo skirtumo testas. * P <0, 05, palyginti su kontrolinėmis grupėmis. Rezultatai dešiniajame skydelyje ( b ) parodomi kaip kiekvieno glomerulų skersmens diapazono (μm) dažnio pasiskirstymas (%). Spalvotą šio paveikslėlio versiją galite rasti Hipertenzijos tyrimų žurnale internete.

Visas dydis

Aldo ir labai druskos vartojimo poveikis MR ekspresijai BALB / c pelių inkstų žievėje parodytas 3 paveiksle. Remiantis kiekybinio realaus laiko PGR analize, MR mRNR raiška inkstų žievėje laikinai padidėjo 3 - 3. savaitės gydymas Aldo ir dideliu druskos kiekiu, tuo tarpu MR ekspresija sumažėjo 9 savaičių trukmės gydymu Aldo injekcijomis ir dideliu druskos kiekiu. BMP raiška buvo tiriama imunohistochemine analize, kurios metu buvo nustatyta BMP-4 ir BMP-7 baltymų ekspresija glomerulų mezanialinėje srityje (4a pav.). Kiekybinė PGR analizė parodė, kad BMP-4 mRNR ekspresija padidėjo Aldo injekcijomis ir dideliu druskos kiekiu 3–9 savaites, o BMP-7 mRNR ekspresija taip pat buvo sureguliuota 9 savaičių trukmės gydymu Aldo ir dideliu druskos kiekiu ( 4b pav.).

Image

Aldo ir druskos vartojimo poveikis MR ekspresijai inkstų žievėje. Bendra RNR buvo išgauta iš suaugusių BALB / c pelių inkstų žievės ir MR MRR ekspresijos lygiai buvo standartizuoti pagal kiekvieno mėginio RPL19 lygį. Rezultatai parodomi kaip vidurkis, išreikštas duomenų, gautų iš mažiausiai trijų atskirų bandymų, pusiau, su kiekvienu bandymu. Rezultatai buvo analizuojami analizuojant dispersiją, ir kai buvo pastebėtas reikšmingas gydymo poveikis ( P <0, 05), vėliau buvo lyginami grupių vidurkiai, naudojant Fišerio apsaugotą mažiausio reikšmingumo skirtumo testą. * P <0, 05, palyginti su kontrolinėmis grupėmis.

Visas dydis

Image

Aldo ir labai druskos vartojimo poveikis BMP-4 ir BMP-7 ekspresijai inkstų žievėje. a ) Imunohistocheminėms analizėms atlikti inkstų skyriai buvo sureaguoti su ožkų polikloniniais antikūnais BMP-4 ir BMP-7 arba įprastu ožkos kontroliniu antikūnu, praskiestu 15 μg ml −1 16 h 4 ° C temperatūroje, ir po to dažyti naudojant universalųjį imunoperoksidazės polimero metodas. Teigiama reakcija buvo parodyta naudojant 3, 3′-diaminobenzidino tetrahidrochloridą, po kurio buvo atliktas pradinis dažymas hematoksilinu ir parodytas padidinimu × 400. ( b ) Aldo ir druskos apdorojimo poveikis BMP-4 ir BMP-7 ekspresijai inkstų žievėje. Bendra RNR buvo išgauta iš suaugusių BALB / c pelių inkstų žievės ir BMP-4 ir -7 mRNR ekspresijos lygis buvo standartizuotas pagal RPL19 lygį kiekviename mėginyje. Rezultatai visose plokštėse parodomi kaip vidurkis ± duomenų pusė iš mažiausiai trijų atskirų eksperimentų, kurių kiekvienas buvo atliekamas su trimis pavyzdžiais. Rezultatai buvo analizuojami analizuojant dispersiją, ir kai buvo pastebėtas reikšmingas gydymo poveikis ( P <0, 05), vėliau buvo lyginami grupių vidurkiai, naudojant Fišerio apsaugotą mažiausio reikšmingumo skirtumo testą. * P <0, 05, palyginti su kontrolinėmis grupėmis. Spalvotą šio paveikslėlio versiją galite rasti Hipertenzijos tyrimų žurnale internete.

Visas dydis

Inkstų žievės BMP receptorių atžvilgiu, I tipo BMP receptorių, ALK-2 ir ALK-3, mRNR ekspresijos lygis reikšmingai nepakito atliekant 3 savaičių ir 9 savaičių gydymą Aldo ir skiriant daug druskos (pav. 5). Kita vertus, BMPR II mRNR lygis padidėjo 3 savaičių ir 9 savaičių trukmės gydymu, naudojant Aldo injekciją ir skiriant daug druskos.

Image

Aldo ir labai druskos vartojimo poveikis BMP receptorių ekspresijai inkstų žievėje. Bendra RNR buvo išgauta iš suaugusių vyrų BALB / c pelių inkstų žievės, o BMP II tipo receptorių, ALK-2 ir ALK-3 mRNR raiškos lygiai buvo standartizuoti pagal RPL19 lygį kiekviename mėginyje. Rezultatai visose plokštėse parodomi kaip vidurkis ± duomenų pusė iš mažiausiai trijų atskirų eksperimentų, kurių kiekvienas buvo atliekamas su trimis pavyzdžiais. Rezultatai buvo analizuojami analizuojant dispersiją, ir kai buvo pastebėtas reikšmingas gydymo poveikis ( P <0, 05), vėliau buvo lyginami grupių vidurkiai, naudojant Fišerio apsaugotą mažiausio reikšmingumo skirtumo testą. * P <0, 05, palyginti su kontrolinėmis grupėmis.

Visas dydis

Diskusija

Šiame tyrime mes parodėme, kad inkstų BMP sistemos raišką padidina gydymas Aldo ir didelis druskos vartojimas in vivo . Atsižvelgiant į tai, kad gydant aldosteronu ir (arba) vartojant daug druskos, kraujospūdis nepasikeitė, medenialinis išsiplėtimas padidėjus ląstelėms, kurias sukėlė Aldo vartojant daug druskos, galėjo atsirasti tiesioginiu mechanizmu per MR.

Inkstuose yra didelis MR ekspresijos tankis palei distalinių kanalėlių vamzdelinį epitelį ir surenkančius kanalus. 5 MR taip pat aptinkamas inkstuose esant 5 glomerulams ir 18 preglomerulinių kraujagyslių. Aldo ne tik kontroliuoja vandens ir elektrolitų pernešimą stimuliuodamas MR, bet ir sukelia inkstų sužalojimus įvairiais hipertenziniais modeliais. Gyvūnų hipertenzijos modeliuose MR antagonizmas sukelia inkstų apsaugą nepriklausomai nuo antihipertenzinių mechanizmų. 19 Šiame tyrime MR mRNR lygis pelių inkstų žievėje padidėjo 3 savaites gydant Aldo ir vartojant daug druskos, o tai rodo, kad esant dideliam druskos kiekiui Aldo palengvina MR veiklą inkstų žievėje ankstyvoje stadijoje. Vėluojančioje fazėje MR ekspresija buvo sureguliuota tuo pačiu gydymu 9 savaites. Šis reiškinys gali reikšti autoreguliacinį grįžtamąjį ryšį inkstų žievėje, veikiant didelę Aldo koncentraciją. Kadangi BMP-4 ir BMP-7 slopina MR ekspresiją mezangialinėse ląstelėse in vitro , 15 MR ekspresiją inkstų žievėje antrą kartą gali sumažinti reguliavimas, kurį sukelia Aldo suaktyvintas BMP ir didelis druskos kiekis.

BMP-4 ir BMP-7 yra svarbūs inkstų vystymuisi. 20 BMP-7 apsaugo metanefrines mezenchimines ląsteles nuo apoptozės ir palaiko jas vystymosi stabdyme 21, tuo pačiu skatindamas stromos pirmtakų ląstelių plėtrą, esant fibroblastų augimo faktoriui-2. 22 BMP-4 slopina šlapimtakių pumpurų procesą, tačiau skatina šlapimtakių augimą ir pailgėjimą, sukeldamas inksto išsišakojimą. 23, 24 Be to, BMP-7 sumažina glomerulų ir tubulo-intersticinę fibrozę ir išsaugo inkstų funkciją eksperimentiniais obstrukcinės ar diabetinės nefropatijos modeliais. 12, 25 gydymas BMP-7 taip pat pašalina glomerulinę ir intersticinę fibrozę žiurkėms, sergančioms diabetine nefropatija, 25, atsirandančioms dėl slopinančio TGF-β poveikį fibrozės tarpininkams ir matricos baltymus ardantiems fermentams. 13 Šiuo atžvilgiu BMP-7 antagonizuoja TGF-β sukeltą glomerulų fibrogenezę, pavyzdžiui, jungiamojo audinio augimo faktoriaus ekspresiją ir kolageno, fibronektino ir trombospondino kaupimąsi išaugintose pelių mezangialinėse ląstelėse, kas rodo, kad BMP-7 slopina keletą profibrogeninio TGF-β aktyvumo. mesangialinėse ląstelėse. Inkstų TGF-β ekspresija yra padidėjusi esant mineralokortikoidų-druskų hipertenzijai 26 arba Aldo priklausomam liekanos inksto modeliui. 27 Atsižvelgiant į tai, kad inkstų TGF-β gamybą išprovokuoja Aldo poveikis, 27 BMP gali turėti antagonistinį vaidmenį Aldo sukeltiems TGF-β veiksmams, dėl kurių pagerėja glomerulų sklerozė.

Neseniai Ueda ir kt. 28 pranešė, kad BMP-4 disfunkcija besivystančiuose podocituose sukelia nenormalų glomerulų kapiliarų audinio susidarymą. Tame tyrime, nustatant BMP jungiantį baltymą, pelių, ekstensyviai ekspresuojančių podocitus, išsivystė glomerulų mikroaneurizmos ir žlugę kapiliarų raiščiai. Priešingai, BMP-4 ekspresuojančios pelės podocituose sukūrė glomerulus, neturinčius endotelio ir mesangialinių ląstelių. Jų tyrimas in vitro taip pat atskleidė, kad BMP sukeltas fosforilintas Smad signalizavimas yra endotelio ir (arba) mesangialinėse ląstelėse, bet ne podocituose, besivystančiuose glomeruluose. Šie duomenys rodo, kad iš podocitų gaunami BMP vaidina svarbų vaidmenį formuojant glomerulinius kapiliarus paracrininiu būdu. 28

Atsižvelgiant į tai, kad BMP slopina mezanialinių ląstelių proliferaciją in vitro 15, įmanoma, kad inkstų žievėje esanti BMP sistema turi įtakos antagonistams, kuriuos sukelia Aldo, ir gydymui, kuriame yra druskos. Anksčiau pranešėme, kad Aldo stimuliavo timidino įtraukimą į mezangialines ląsteles priklausomai nuo koncentracijos in vitro, atliekant MR veiksmus. 15 BMP-4 ir BMP-7 slopino bazinį ir Aldo sukeltą mitozinį aktyvumą. Antagonistinį BMP-4 ir BMP-7 poveikį pelės mezangialinių ląstelių proliferacijai, kurią sukėlė Aldo, sukėlė MR slopinimas, taip pat slopinant MR sukeltą MAPK aktyvaciją. 15 BMP-4 ir BMP-7 gali apsaugoti inkstų žievės audinius nuo Aldo ir druskos poveikio.

Ankstesniame mūsų tyrime in vitro BMP-4 ir BMP-7 mRNR ekspresijos lygis buvo slopinamas, naudojant Aldo pelių mesangialinių ląstelių kultūrose. 15 Mezangialinių ląstelių auginimo sąlygomis MR ekspresija buvo sumažinta apdorojant BMP-4 ir BMP-7. Kadangi BMP-4 ir BMP-7 antagonizuoja Aldo sukeltą mesangialinių ląstelių proliferaciją, gali būti, kad endogeninių BMP-4 ir BMP-7 sumažinimas padidina mesangialinę mitozę esant Aldo. 15 Atlikdami šį in vivo tyrimą, mes nustatėme, kad gydymas Aldo vartojant daug druskos, bet ne vien Aldo, padidino BMP-4 ir BMP-7 ekspresiją inkstų žievės audinyje. Padidėjusią BMP-4 ir BMP-7 ekspresiją glomeruluose gali sukelti glomerulų įtempiai, tokie kaip glomerulų hiperfiltracija, kai yra tiek Aldo, tiek didelis druskos kiekis. BMP-4 ir BMP-7 reguliavimas gali būti susijęs su MR ekspresijos sumažėjimu, parodytu išsiplėtusiuose glomeruluose, gydomuose Aldo ir dideliu druskos kiekiu, nors mes negalime atmesti užteršto vamzdinio MR poveikio šiame tyrime, kuriame naudojami inkstų žievės audiniai. Norint išsiaiškinti molekulinį mechanizmą, pagal kurį inkstų audiniuose, gydomuose Aldo, vartojama daug druskos, reikalingas BMP sistemos padidėjimas.

Bendrai buvo nustatyta, kad inkstų žievėje esančią BMP sistemą aktyvina gydymas Aldo ir druskos gydymas. Atsižvelgiant į tai, kad inkstų BMP sistema veikia antagonizuodama Aldo sukeltą mesangialinį proliferaciją, BMP gali atlikti pagrindinį vaidmenį antagonizuojant Aldo sukeltus glomerulų pažeidimus, kai in vivo vartojama daug druskos.

Prisijungimai

„GenBank“ / EMBL / DDBJ

  • # NM_007394